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直线与圆单元测试卷(含答案)-

班级___________ 姓名_________________一、选择题(每小题5分,共50分)1.在同一直角坐标系中,直线y ax =与y x a =+的图象正确的是……………….( )2. 过点(1,2)且与原点的距离最大的直线方程是……………….( ) A.042=-+y x B. 052=-+y x C. 073=-+y x D. 053=-+y x3. 若直线310x y --=的倾斜角为α,则α的值是……………….( )A .6π B . 4π C .3πD .56π4. 两直线330x y +-=与610x my ++=平行,则它们之间的距离为……………….( )A .4B .21313 C .71020 D .513265. 圆221:(1)(2)1C x y -+-=,圆222:(2)(5)9C x y -+-=,则这两圆公切线的条数为…….( )A.1B.2C.3D.46. 经过点()1,3且在两坐标轴上的截距互为相反数的直线方程是……………….( )A .4x y +=B .2y x =+C . 3y x =或4x y +=D .3y x =或2y x =+ 7. 直线xsinα+ycosα+1=0与直线xcosα-ysinα+2=0的位置关系是……………….( ) A 平行 B 相交但不垂直 C 垂直 D 视α的取值而定8. 若过点(3,1)总可以作两条直线和圆22(2)()(0)x k y k k k -+-=>相切,则k 的取值 范围是.( ).A (0,2) .B (1,2) .C (2,+∞) .D (0,1)∪(2,+∞)9. 圆心为1,32C ⎛⎫-⎪⎝⎭的圆与直线:230l x y +-=交于P 、Q 两点,O 为坐标原点,且满足0OP OQ ⋅=,则圆C 的方程为……………….( )A .2215()(3)22x y -+-=B .2215()(3)22x y -++=C .22125()(3)24x y ++-=D .22125()(3)24x y +++=10. 已知圆22:1,O x y +=点()00,P x y 在直线20x y --=上,O 为坐标原点.若圆上存在点Q 使得30OPQ ∠=,则0x 的取值范围为……………….( )A .[]1,1-B .[]0,1C .[]0,2D .[]2,2-二、填空题(每小题4分,共28分)11. 已知P 是直线0843=++y x 上的动点,PA ,PB 是圆012222=+--+y x y x 的切线,A ,B 是切点,C 是圆心,那么四边形PACB 的面积的最小值是_______12. 若直线()1:4l y k x =-与直线2l 关于点)1,2(对称,则直线2l 恒过定点____________13. 过点(1,2)的直线l 将圆(x -2)2+y 2=4分成两段弧,当劣弧所对的圆心角最小时,直线l 的斜率k =14. 若圆222)5()3(r y x =++-上有且只有两个点到直线234=-y x 的距离为1,则半径r 的取值范围是15. 点M(x 0,y 0)是圆x 2+y 2=a 2 (a>0)内不为圆心的一点,则直线x 0x+y 0y=a 2与该圆的位置关系是 . 16. 已知平面内一点(){}22,P x y xy x y ∈+=+,则满足条件的点P 在平面内所围成的图形的面积是 .17. 圆C 的方程为22(2)4x y -+=,圆M 的方程为22(25cos )(5sin )1x y θθ--+-=()R θ∈,过圆M 上任意一点P 作圆C 的两条切线PE 、PF ,切点分别为E 、F ,则PF PE •的最小值为____三.解答题(共72分)18. (本题14分)矩形ABCD 的两条对角线相交于点(20)M ,,AB 边所在直线的方程为360x y --= 点(11)T -,在AD 边所在直线上.求矩形ABCD 外接圆的方程。

O19. (本题14分)已知圆222:2100(0)C x ax y y a a -+-+=>截直线50x y +-=的弦长为52(1)求a 的值;(2)求过点(10,15)P 的圆的切线所在的直线方程.20.(本题14分)已知圆C 以()0,2,≠∈⎪⎭⎫⎝⎛t R t t t C 为圆心且经过原点O .(1) 若直线042=-+y x 与圆C 交于点N M ,,若ON OM =,求圆C 的方程;(2) 在(1)的条件下,已知点B 的坐标为(0,2),设Q P ,分别是直线02:=++y x l 和圆C 上的动点,求PQ PB +的最小值及此时点P 的坐标。

21.(本题15分)已知点(2,0)P 及圆C :226440x y x y +-++=. (Ⅰ)若直线l 过点P 且与圆心C 的距离为1,求直线l 的方程;(Ⅱ)设过点P 的直线1l 与圆C 交于M 、N 两点,当4MN =时,求以线段MN 为直径的圆Q 的方程; (Ⅲ)设直线10ax y -+=与圆C 交于A ,B 两点,是否存在实数a ,使得过点(2,0)P 的直线2l 垂直平分弦AB ?若存在,求出实数a 的值;若不存在,请说明理由.22.(本题15分)已知圆22:(1)5C x y +-=,直线:10l mx y m -+-=。

(Ⅰ)求证:对m R ∈,直线l 与圆C 总有两个不同交点;(Ⅱ)设l 与圆C 交与不同两点A 、B ,求弦AB 的中点M 的轨迹方程; (Ⅲ)若定点P (1,1)分弦AB 为12AP PB =,求此时直线l 的方程。

DT NABCMxy【)参考答案】一、选择题(每题5分,共50分)CBACB DCDCC 二、填空题(每题4分,共28分)(0,2) , 22, (4,6), 相离, 2π+, 6, 三、解答题(共72分)18.(本题14分)解:因为AB 边所在直线的方程为360x y --=,且AD 与AB 垂直,所以直线AD 的斜率为3-又因为点(11)T -,在直线AD 上,所以AD 边所在直线的方程为13(1)y x -=-+.320x y ++=.由36032=0x y x y --=⎧⎨++⎩,解得点A 的坐标为(02)-,,因为矩形ABCD两条对角线的交点为(20)M ,.所以M 为矩形ABCD外接圆的圆心.又AM == 从而矩形ABCD 外接圆的方程为22(2)8x y -+=.19.(本题14分) (1)22:()(5)25C x a y -+-=,圆心C 到直线50x y +-=距离2d ===, 5a ∴=,22(5)(5)25x y -+-= (2)若切线斜率不存在,10x =,符合 若切线斜率存在,设15(10)y k x -=-,15100kx y k -+-=5d == 34k ∴= ∴切线:31542y x =+或10x =20.(本题14分)由题知,圆C 方程为()222242t t t y t x +=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-,化简得04222=-+-y t y tx x(1)ON OM = ,则原点O 在MN 的中垂线上,设MN 的中点为H ,则MN CH ⊥.O H C ,,∴三点共线,则直线OC 的斜率221222=⇒===t t t t k 或2-=t ,则圆心()1,2C 或()1,2--C , 所以圆方程为()()51222=-+-y x 或()()51222=+++y x ,由于当圆方程为()()51222=+++y x 时,直线042=-+y x 到圆心的距离r d >,不满足直线和圆相交,故舍去.∴圆C 方程为()()51222=-+-y x .(2)点()2,0B 关于直线02=++y x 的对称点为()2,4/--B ,则PQ PB PQ PB +=+/Q B /≥,又/B 到圆上点Q 的最短距离为()5255353622/=-=-+-=-r C B ,所以PQ PB +的最小值为52, 直线C B /的方程为x y 21=,则直线C B /与直线02=++y x 的交点P 的坐标为⎪⎭⎫ ⎝⎛--32,34 21.(本题15分)解:解:(Ⅰ)设直线l 的斜率为k (k 存在)则方程为0(2)y k x -=-. 又圆C 的圆心为(3,2)-,半径3r =, 由1=, 解得34k =-.所以直线方程为3(2)4y x =--, 即 3460x y +-=.当l 的斜率不存在时,l 的方程为2x =,经验证2x =也满足条件.(Ⅱ)由于CPd ==d=CP =所以P 为MN 的中点. 故以MN 为直径的圆Q 的方程为22(2)4x y -+=.(Ⅲ)把直线10ax y --=即1y ax =+.代入圆C 的方程,消去y ,整理得22(1)6(1)90a x a x ++-+=.由于直线10ax y --=交圆C 于,A B 两点,故2236(1)36(1)0a a ∆=--+>,即20a ->,解得0a <.则实数a 的取值范围是(,0)-∞.设符合条件的实数a 存在,由于2l 垂直平分弦AB ,故圆心(3, 2)C -必在2l 上.所以2l 的斜率2PC k =-,而1AB PC k a k ==-,所以12a =.由于1(, 0)2∉-∞, 故不存在实数a ,使得过点(2, 0)P 的直线2l 垂直平分弦AB .. 22.(本题15分)解:(Ⅰ)解法一:圆22:(1)5Cx y +-=的圆心为(0,1)C 。

∴圆心C 到直线:10l mxy m -+-=的距离122m d m =≤=<∴直线l 与圆C 相交,即直线l 与圆C 总有两个不同交点;方法二:∵直线:10l mx y m -+-=过定点(1,1)P ,而点(1,1)P 在圆22:(1)5C x y +-=内∴直线l 与圆C 相交,即直线l 与圆C 总有两个不同交点;(Ⅱ)当M 与P 不重合时,连结CM 、CP ,则CM MP ⊥, ∴222CMMP CP +=设(,)(1)M x y x ≠,则2222(1)(1)(1)1x y x y +-+-+-=, 化简得:22210(1)x y x y x +--+=≠ 当M 与P 重合时,1,1x y ==也满足上式。

故弦AB 中点的轨迹方程是22210x y x y +--+=。

(Ⅲ)设1122(,),(,)A x y B x y ,由12AP PB =得12AP PB =, ∴1211(1)2x x -=-,化简的2132x x =-………………① 又由2210(1)5mx y m x y -+-=⎧⎨+-=⎩消去y 得2222(1)250m x m x m +-+-=……………(*) ∴212221m x x m+=+ ………………………………② 由①②解得21231m x m +=+,带入(*)式解得1m =±,∴直线l 的方程为0x y -=或20x y +-=。

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